Даже у здоровых людей кожа является местом обитания бактерий, грибков и вирусов. Растущие научные данные свидетельствуют о том, что это живое сообщество, известное под общим названием микробиом кожи, играет важную роль в лечении, аллергии, воспалительных реакциях и защите от инфекции.
В новом исследовании исследователи из Пенсильванского университета впервые показали, что заражение паразитом Leishmania может не только изменить микробиом кожи пораженных мышей, но и это измененное микробное сообщество может передаваться неинфицированным мышам, живущим в одной клетке. с зараженными животными.
У мышей с нарушенным микробиомом, или дисбактериозом, наблюдались повышенные воспалительные реакции и более тяжелое заболевание, когда они впоследствии были инфицированы Leishmania. Результаты опубликованы в журнале Cell Host & Микроб.
"Насколько мне известно, это первый случай, когда кто-либо показал, что уже существующий микробиом кожи может повлиять на исход инфекции или заболевания," сказала Элизабет Грайс, соавтор и доцент кафедры дерматологии и микробиологии Медицинской школы Перельмана Пенсильвании. "Это открывает двери для многих других направлений исследований."
Кроме того, когда исследователи изучили образцы от пациентов с лейшманией человека, они обнаружили аналогичные паттерны дисбактериоза, как и у инфицированных мышей, что указывает на то, что результаты могут распространяться на людей.
"Передача кожного дисбактериоза от одного животного к другому является ключевым открытием," сказал Филип Скотт, профессор иммунологии отделения патобиологии Школы ветеринарной медицины Пенна и соавтор исследования. "И тот факт, что мы наблюдали похожие модели дисбактериоза у людей, предполагает, что наша работа может иметь некоторые очень практические последствия, когда дело доходит до лечения людей с лейшманиозом."
Грайс и Скотт сотрудничали с исследователями из Penn Medicine и Penn Vet, включая ведущего автора Сиару Гимблет, доктора философии.D. студент лаборатории Скотта и коллеги из бразильского фонда Освальдо Круза.
Кожный лейшманиоз – это тропическое заболевание, вызываемое паразитом и передающееся при укусе песчаной мухи. Заболевание приводит к появлению язв на коже, которые иногда могут становиться серьезными и обезображивать. Вакцины от этой болезни нет, а доступные ограниченные лекарства часто не обеспечивают полного излечения.
Заинтересовавшись влиянием микробиома кожи на заболевание, команда под руководством Пенна взяла мазки с кожи 44 пациентов с лейшманией, проанализировав микробиоту не только их поражений, но и области вокруг них, а также части кожи на противоположной стороне. тела как поражение. Они заметили, что образцы поражений содержат меньшее разнообразие бактерий, чем образцы других участков кожи. Но не все они были одинаковыми; они обнаружили три различных типа сообществ: в одном преобладают стафилококки, в другом – стрептококки, а в третьем – смешанные.
Чтобы получить более четкое представление о том, как эти изменения микробиома были связаны с болезнью, исследователи обратились к мышиной модели инфекции Leishmania. Отражая результаты на людях, команда обнаружила, что заражение паразитом Leishmania вызывает изменение микробиоты кожи у мышей. Они также обнаружили связь между типом микробиоты и серьезностью заболевания. У мышей, которые в конечном итоге вылечили свои инфекции, стафилококк доминировал в поражениях, в то время как стрептококк был доминирующим видом в поражениях у мышей с устойчивой тяжелой формой заболевания.
Важным открытием стало то, что эти изменения в микробиоте передавались не только другим частям той же мыши, но и товарищам по клетке. Когда они содержали мышей, инфицированных Leishmania, в той же клетке, что и неинфицированные, в течение шести недель, неинфицированные мыши приобрели нарушенный микробиом кожи "профиль" похожие на инфицированных мышей.
Исследователи надеются увидеть, происходит ли обмен нарушенной микробиотой не только в клетках для мышей, но и в домашних условиях.
"Я думаю, что следующим важным шагом будет увидеть, происходит ли такое совместное использование микробиоты у людей и может ли это быть фактором, влияющим на тяжесть инфекций у людей," Грайс сказал.
Последний вопрос заключался в том, чтобы определить, предрасполагает ли этот передающийся естественным путем дисбактериоз неинфицированных животных к усилению воспалительной реакции. И действительно, при заражении Leishmania у этих мышей было более серьезное воспаление и кожные язвы, чем у мышей с ненарушенной микробиотой кожи. В более общем анализе исследователи использовали тест контактной гиперчувствительности, который использует раздражитель кожи для индукции иммунного ответа на мышах, которые содержались с мышами, инфицированными Leishmania. У этих мышей-дисбиотиков также была повышенная воспалительная реакция.
Чтобы продолжить свои выводы, исследователи надеются изучить, возникает ли общий дисбактериоз при других инфекциях и влияют ли возникающие в результате изменения микробиоты кожи на такие процессы, как заживление ран.
Кроме того, исследователи из Пенсильвании будут работать со своими коллегами в Бразилии над дальнейшим изучением связи между микробиомом и лейшманиозом. В частности, они надеются определить, существует ли связь между типом микробиома кожи, присутствующим в очагах лейшмании, и серьезностью заболевания, или реакцией на лечение.
Если правда, "это может заставить нас переосмыслить роль антибиотиков в лечении лейшманиоза," Скотт сказал.
Хотя предыдущие исследования неоднозначны в отношении эффективности антибиотиков в облегчении заболевания, дополнительная информация о микробах, усугубляющих воспаление, может привести к более индивидуализированным методам лечения кожных повреждений.